如图*所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内...

问题详情：

如图*所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取）。

（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；

（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；

（3）计算4s内回路产生的焦耳热。

【回答】

*：（1）导体棒在前做匀减速运动，在后以后一直保持静止。

（2），电流方向是顺时针方向。

（3）

解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有

代入数据解得：，，导体棒没有进入磁场区域。

导体棒在末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为

（2）前磁通量不变，回路电动势和电流分别为，

后回路产生的电动势为

回路的总长度为，因此回路的总电阻为

电流为

根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向

（3）前电流为零，后有恒定电流，焦耳热为

知识点：专题八 电磁感应

题型：综合题